專利名稱：多級cmos功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)(例如，移動電話)的多級互補金屬氧化 物半導(dǎo)體(CM0Q功率放大器，且更具體地，涉及一種通過改善多級CMOS功率放大器中包括 的多個放大器之間的功率匹配而具有提高的功率效率的多級CMOS功率放大器。
背景技術(shù)：
通常，為了延長移動電話的連續(xù)通話時間，放大傳送至基站的微波的功率放大器 的效率非常重要。在這點上，可使用其中的多個功率放大器串聯(lián)連接的多級功率放大器。而且，當(dāng)用于移動電話的功率放大器通過使用廣泛用于特定GaAs半導(dǎo)體生產(chǎn)工 藝中的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q工藝來設(shè)計時，可成批生產(chǎn)該功率放大器。因此，具 有降低生產(chǎn)成本和使功能多樣化的優(yōu)點。如上所述，傳統(tǒng)的多級CMOS功率放大器可以多個功率放大器串聯(lián)連接的方式來 構(gòu)造。更具體地，傳統(tǒng)的多級CMOS功率放大器可包括激勵放大器和功率放大器，例如， 這兩個放大器中的每個均具有差動構(gòu)造，從而每個放大器信號具有不同的相。為了放大輸入交流電壓，具有差動構(gòu)造的功率放大器中包括的每個放大器均可包 括至少一個金屬氧化物半導(dǎo)體(M0Q晶體管。然而，在這種傳統(tǒng)的多級CMOS功率放大器中，由于功率放大器中包括的MOS晶體 管基于0. 4V的交流電壓而執(zhí)行導(dǎo)通和截止操作，所以，當(dāng)輸入交流電壓高于0. 8V時，電壓 波形失真。從而，減小了放大率，并由此降低了功率效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了這樣一種多級互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q功率放大 器其允許通過改善多級CMOS功率放大器中包括的多個放大器之間的功率匹配來提高功率效率。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多級CMOS功率放大器，其包括激勵放大器， 具有差動輸出端，使通過第一和第二輸入端輸入的差動信號反相，并通過差動輸出端輸出 相應(yīng)反相的信號；變壓器，用于功率匹配，具有連接在激勵放大器的差動輸出端之間的初 級線圈以及利用電磁感應(yīng)與初級線圈耦合的次級線圈，該次級線圈相對于初級線圈具有預(yù) 定匝數(shù)比，并連接至直流電(DC)調(diào)諧電壓端；以及功率放大器，功率放大通過變壓器的次 級線圈的一端和另一端的差動信號，并通過第一和第二輸出端輸出相應(yīng)功率放大的差動信 號。
激勵放大器可包括第一反相器，連接在第一工作電壓端與地之間，并使通過第一 輸入端輸入的第一輸入信號反相；以及第二反相器，連接在第一工作電壓端與地之間，并使 通過第二輸入端輸入的第二輸入信號反相。變壓器的初級線圈可連接在第一與第二反相器的輸出端之間，而變壓器的次級線 圈相對于初級線圈可具有預(yù)定匝數(shù)比，并根據(jù)預(yù)定匝數(shù)比轉(zhuǎn)換由初級線圈產(chǎn)生的功率。功率放大器可包括第一放大器，連接在第二工作電壓端與地之間，放大通過變壓 器的次級線圈的一端的信號，并通過第一輸出端輸出放大的信號；以及第二放大器，連接在 第二工作電壓端與地之間，放大通過變壓器的次級線圈的另一端的信號，并通過第二輸出 端輸出放大的信號。變壓器可具有連接至次級線圈的中間節(jié)點的調(diào)諧電壓端。第一反相器可包括第一 ρ溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PM0Q晶體管，具有連接至第 一工作電壓端的源極、連接至第一輸入端的柵極、以及連接至第一反相器的輸出端的漏極; 以及第一 η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOQ晶體管，具有連接至第一反相器的輸出端的漏 極、連接至第一輸入端的柵極、以及接地的源極。當(dāng)?shù)谝?PMOS晶體管根據(jù)通過第一輸入端輸入的第一輸入信號導(dǎo)通時，第一 NMOS 晶體管根據(jù)通過第一輸入端輸入的第一輸入信號截止。當(dāng)?shù)谝?PMOS晶體管根據(jù)通過第一 輸入端輸入的第一輸入信號截止時，第一 NMOS晶體管根據(jù)通過第一輸入端輸入的第一輸 入信號導(dǎo)通。第二反相器可包括第二 PMOS晶體管，具有連接至第一工作電壓端的源極、連接 至第二輸入端的柵極、以及連接至第二反相器的輸出端的漏極；以及第二 NMOS晶體管，具 有連接至第二反相器的輸出端的漏極、連接至第二輸入端的柵極、以及接地的源極。當(dāng)?shù)诙?PMOS晶體管根據(jù)通過第二輸入端輸入的第二輸入信號導(dǎo)通時，第二 NMOS 晶體管根據(jù)通過第二輸入端輸入的第二輸入信號截止。當(dāng)?shù)诙?PMOS晶體管根據(jù)通過第二 輸入端輸入的第二輸入信號截止時，第二 NMOS晶體管根據(jù)通過第二輸入端輸入的第二輸 入信號導(dǎo)通。第一和第二放大器中的每個均可具有包括兩個放大器的共發(fā)共基放大器 (cascode)構(gòu)造。第一放大器可包括第三NMOS晶體管，具有漏極、連接至變壓器的次級線圈的一 端的柵極、以及接地的源極；以及第四NMOS晶體管，具有連接至第二工作電壓端和第一輸 出端的漏極、連接至預(yù)定第一偏壓端的柵極以及連接至第三NMOS晶體管的漏極的源極。第二放大器可包括第五NMOS晶體管，具有漏極、連接至變壓器的次級線圈的另 一端的柵極、以及接地的源極；以及第六NMOS晶體管，具有連接至第二工作電壓端和第二 輸出端的漏極、連接至預(yù)定第二偏壓端的柵極、以及連接至第五NMOS晶體管的漏極的源 極。調(diào)諧電壓可設(shè)置為具有與第三和第五NMOS晶體管的導(dǎo)通電壓相同的電壓等級 (voltage level)0第一工作電壓可設(shè)置為具有與第二工作電壓相同的電壓等級。第一和第二偏壓可設(shè)置為具有比第四和第六NMOS晶體管的導(dǎo)通電壓高的電壓等 級。
調(diào)諧電壓可設(shè)置為具有的電壓等級與分別通過變壓器的次級線圈的一端和另一 端輸出的每個信號的峰間電壓的電壓等級的一半相同。


從以下結(jié)合附圖的詳細描述中，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它方面、特征 及其它優(yōu)點，附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的多級互補金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)功率放大器的電路圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的激勵放大器的電路圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的功率放大器的電路圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的功率放大器的差動壓力信號的 波形的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示意性實施例。然而，本發(fā)明可體現(xiàn)為許多不同的形式，而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實施例。 而是，提供這些實施例，以使本公開將是透徹且完整的，并將把本發(fā)明的范圍完全傳達給本 領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中，為了清楚起見，可能放大形狀和尺寸，并且通篇將使用相同的參考標(biāo)號來表 示相同或相似的部件。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的多級互補金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)功率放大器的電路圖。參照圖1，根據(jù)本實施例的多級CMOS功率放大器可包括激勵放大器100、用于功率 匹配的變壓器200、以及功率放大器300。包括差動輸出端的激勵放大器100使通過第一輸 入端IN+和第二輸入端IN-輸入的差動信號反相，并通過差動輸出端輸出相應(yīng)反相的信號。 變壓器200包括連接在激勵放大器100的差動輸出端之間的初級線圈Ll以及利用電磁感 應(yīng)與初級線圈Ll耦合的次級線圈L2，其中，初級線圈Ll與次級線圈L2之間具有預(yù)定匝數(shù) 比，并且，直流電(DC)調(diào)諧(timing)電壓端VT連接至次級線圈L2。功率放大器300功率 放大通過變壓器200的次級線圈L2的一端和另一端的差動信號，并通過第一輸出端OUT+ 和第二輸出端OUT-輸出相應(yīng)功率放大的差動信號。激勵放大器100可包括第一反相器INTl和第二反相器INT2。第一反相器INTl連 接在第一工作電壓端Vddl與地之間，并使通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號反相。 第二反相器INT2連接在第一工作電壓端Vddl與地之間，并使通過第二輸入端IN-輸入的 第二輸入信號反相。變壓器200的初級線圈Ll連接在第一反相器INTl和第二反相器INT2的輸出端 之間。相對于初級線圈Ll具有預(yù)定匝數(shù)比的變壓器200的次級線圈L2根據(jù)預(yù)定匝數(shù)比轉(zhuǎn) 換由初級線圈Ll產(chǎn)生的功率。功率放大器300可包括第一放大器Al和第二放大器A2。第一放大器Al連接在第 二工作電壓端Vdd2與地之間，放大通過變壓器200的次級線圈L2的一端的信號，并通過第一輸出端OUT+輸出放大的信號。第二放大器A2連接在第二工作電壓端Vdd2與地之間，放 大通過變壓器200的次級線圈L2的另一端的信號，并通過第二輸出端OUT-輸出放大的信號。為了進一步提高功率效率，變壓器200可具有連接至次級線圈L2的中間節(jié)點NC 的調(diào)諧電壓端VT。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的激勵放大器的電路圖。參照圖2，第一反相器INTl可包括第一 ρ溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管 PMll和第一 η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管匪11。第一 PMOS晶體管PMll具有連 接至第一工作電壓端Vddl的源極、連接至第一輸入端IN+的柵極、以及連接至第一反相器 INTl的輸出端的漏極。第一 NMOS晶體管匪11具有連接至第一反相器INTl的輸出端的漏 極、連接至第一輸入端IN+的柵極、以及接地的源極。當(dāng)?shù)谝?PMOS晶體管PMll根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號導(dǎo)通時， 第一 NMOS晶體管匪11根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號截止。當(dāng)?shù)谝?PMOS 晶體管PMll根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號截止時，第一 NMOS晶體管匪11 根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號導(dǎo)通。第二反相器ΙΝΤ2可包括第二 PMOS晶體管ΡΜ21和第二 NMOS晶體管匪21。第二 PMOS晶體管ΡΜ21具有連接至第一工作電壓端Vddl的源極、連接至第二輸入端IN-的柵極、 以及連接至第二反相器ΙΝΤ2的輸出端的漏極。第二 NMOS晶體管匪21具有連接至第二反 相器ΙΝΤ2的輸出端的漏極、連接至第二輸入端IN-的柵極、以及接地的源極。當(dāng)?shù)诙?PMOS晶體管ΡΜ21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號導(dǎo)通時， 第二 NMOS晶體管匪21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號截止。當(dāng)?shù)诙?PMOS 晶體管ΡΜ21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號截止時，第二 NMOS晶體管匪21 根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號導(dǎo)通。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的功率放大器的電路圖。參照圖3，第一放大器Al可包括第三NMOS晶體管匪31和第四NMOS晶體管匪32。 第三NMOS晶體管匪31具有漏極、連接至變壓器200的次級線圈L2的一端的柵極、以及接地 的源極。第四NMOS晶體管匪32具有連接至第二工作電壓端Vdd2和第一輸出端OUT+的漏 極、連接至預(yù)定第一偏壓端Vbl的柵極、以及連接至第三NMOS晶體管匪31的漏極的源極。第二放大器A2可包括第五NMOS晶體管NM41和第六NMOS晶體管NM42。第五NMOS 晶體管NM41具有漏極、連接至變壓器200的次級線圈L2的另一端的柵極、以及接地的源 極。第六NMOS晶體管NM42具有連接至第二工作電壓端Vdd2和第二輸出端OUT-的漏極、 連接至預(yù)定第二偏壓端Vb2的柵極、以及連接至第五NMOS晶體管NM41的漏極的源極。如上所述，功率放大器300的第一放大器Al和第二放大器A2中的每個均可具有 包括兩個放大器的共發(fā)共基放大器構(gòu)造。同時，調(diào)諧電壓VT可設(shè)置為具有與第三NMOS晶體管匪31和第五NMOS晶體管NM41 的導(dǎo)通電壓相同的電壓等級。第一工作電壓Vddl可設(shè)置為具有與第二工作電壓Vdd2相同 的電壓等級。第一偏壓Vbl和第二偏壓Vb2可設(shè)置為具有比第四NMOS晶體管匪32和第六 NMOS晶體管NM42的導(dǎo)通電壓高的電壓等級。而且，調(diào)諧電壓VT可設(shè)置為具有的電壓等級與分別通過變壓器200的次級線圈L2的一端和另一端輸出的每個信號的峰間電壓Vpp的電壓等級的一半相同。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示意性實施例的功率放大器的差動壓力信號的 波形的視圖。在圖4中，V21代表通過第一放大器Al的第三NMOS晶體管匪31的柵極輸入 的電壓的波形，而V22代表通過第二放大器A2的第五NMOS晶體管NM41的柵極輸入的電壓 的波形。V21和V22是具有180度的相差的差動信號。在下文中，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的操作和效果。參照圖1至圖4，提供了根據(jù)本發(fā)明的多級CMOS功率放大器的詳細描述。在圖1 中，多級CMOS功率放大器的激勵放大器100使通過第一輸入端IN+和第二輸入端IN-輸入 的差動信號反相，并通過差動輸出端將反相的差動信號輸出至用于功率匹配的變壓器200。更具體地，當(dāng)激勵放大器100具有包括第一反相器INTl和第二反相器INT2的差 動構(gòu)造時，第一反相器INTl使通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號反相，并將反相的 信號輸出至變壓器200的初級線圈Ll的一端，而第二反相器INT2使通過第二輸入端IN-輸 入的第二輸入信號反相，并將反相的信號輸出至變壓器200的初級線圈Ll的另一端。接下來，通過利用電磁感應(yīng)而使初級線圈Ll與次級線圈L2耦合，變壓器200將通 過連接在激勵放大器100的差動輸出端之間的初級線圈Ll的信號通過次級線圈L2的一端 和另一端傳送至功率放大器300。更具體地，變壓器200的初級線圈Ll連接在第一反相器INTl與第二反相器INT2 的輸出端之間。變壓器200的次級線圈L2相對于初級線圈Ll具有預(yù)定匝數(shù)比，根據(jù)預(yù)定 匝數(shù)比轉(zhuǎn)換由初級線圈Ll產(chǎn)生的功率，并將轉(zhuǎn)換的功率傳送至功率放大器300。調(diào)諧電壓端VT連接至次級線圈L2的中間節(jié)點NC。這里，調(diào)諧電壓VT可設(shè)置為具 有的電壓等級與分別通過變壓器200的次級線圈L2的一端和另一端輸出的每個信號的峰 間電壓Vpp的電壓等級的一半相同。例如，如圖4所示，假設(shè)分別通過次級線圈L2的一端和另一端輸入至功率放大器 300的第三NMOS晶體管NM0S31和第五NMOS晶體管NM0S41的柵極的信號中的每個的峰間 電壓Vpp的范圍是OV至0. 8V，則當(dāng)調(diào)諧電壓設(shè)置為0. 4V時，分別通過次級線圈L2的一端 和另一端輸出的信號中的每個均基于0. 4V上下擺動，而不會失真。也就是說，由于變壓器連接在激勵放大器與功率放大器之間而使得不會出現(xiàn)由第 三NMOS晶體管NM0S31和第五NMOS晶體管NM0S41引起的信號失真，所以，與引起信號失真 的放大器相比，可提高變壓器的功率效率。調(diào)諧電壓VT可設(shè)置為具有與第三NMOS晶體管匪31和第五NMOS晶體管NM41的 導(dǎo)通電壓相同的電壓等級。功率放大器300功率放大通過變壓器200的次級線圈L2的一端和另一端的差動 信號，并通過第一輸出端OUT+和第二輸出端OUT-輸出相應(yīng)功率放大的差動信號。更具體地，當(dāng)功率放大器300具有包括第一放大器Al和第二放大器A2的差動構(gòu) 造時，第一放大器Al放大通過變壓器200的次級線圈L2的一端的信號，并將放大的信號輸 出至第一輸出端OUT+，而第二放大器A2放大通過變壓器200的次級線圈L2的另一端的信 號，并將放大的信號輸出至第二輸出端OUT-。為了進一步提高功率效率，變壓器200可具有連接至次級線圈L2的中間節(jié)點NC的調(diào)諧電壓端VT。參照圖2，將詳細描述激勵放大器100的第一反相器INTl和第二反相器INT2。如圖2所示，第一反相器INTl可包括第一 PMOS晶體管PMll和第一 NMOS晶體管匪11。當(dāng)?shù)谝?PMOS晶體管PMll根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號導(dǎo)通時， 第一 NMOS晶體管匪11根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號截止。相反地，當(dāng)?shù)谝?PMOS晶體管PMll根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號 截止時，第一 NMOS晶體管匪11根據(jù)通過第一輸入端IN+輸入的第一輸入信號導(dǎo)通。而且，如圖2所示，第二反相器INT2可包括第二 PMOS晶體管PM21和第二 NMOS晶 體管NM21。當(dāng)?shù)诙?PMOS晶體管PM21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號導(dǎo)通時， 第二 NMOS晶體管匪21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號截止。相反地，當(dāng)?shù)诙?PMOS晶體管PM21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號 截止時，第二 NMOS晶體管匪21根據(jù)通過第二輸入端IN-輸入的第二輸入信號導(dǎo)通。參照圖3，將詳細描述功率放大器300的第一放大器Al和第二放大器A2。如圖3所示，第一放大器Al可具有包括第三NMOS晶體管匪31和第四NMOS晶體 管匪32的共發(fā)共基放大器構(gòu)造。這里，第四NMOS晶體管匪32由于第一偏壓Vbl導(dǎo)通，而 第三NMOS晶體管匪31放大如圖4所示的信號V21，并使放大的信號通過第四NMOS晶體管 匪32并通過第一輸出端OUT+輸出。而且，第二放大器A2可具有包括第五NMOS晶體管NM41和第六NMOS晶體管NM42 的共發(fā)共基放大器構(gòu)造。這里，第六NMOS晶體管NM42由于第二偏壓孫2導(dǎo)通，而第五NMOS 晶體管NM41放大如圖4所示的信號V22，并使放大的信號通過第六NMOS晶體管NM42并通 過第二輸出端OUT-輸出。這里，第一偏壓Vbl和第二偏壓Vb2可設(shè)置為具有比第四NMOS晶體管匪32和第 六NMOS晶體管NM42的導(dǎo)通電壓高的電壓等級。第一工作電壓Vddl可設(shè)置為具有與第二工作電壓Vdd2相同的電壓等級。在此情 況中，需要單個功率電路，從而簡化了其制造過程并降低了制造成本。另外，當(dāng)?shù)谝黄珘篤bl和第二偏壓Vb2設(shè)置為具有與第一工作電壓Vddl和第二 工作電壓Vdd2相同的電壓等級時，所有這些電壓，即，第一工作電壓Vddl和第二工作電壓 Vdd2以及第一偏壓Vbl和第二偏壓Vb2可僅由一個功率電路提供。根據(jù)本發(fā)明，多級功率放大器中包括的多個放大器之間的功率匹配通過使用變壓 器而得以改善，且因此提高了多級功率放大器的功率效率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示意性實施例的多級功率放大器允許通過改善多級CMOS 功率放大器中包括的多個放大器之間的功率匹配來提高功率效率。而且，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?作電壓設(shè)置為具有相同的電壓等級時，需要單個功率電路。此外，當(dāng)與連接至功率放大器的 變壓器的次級線圈相關(guān)的調(diào)諧電壓設(shè)置為具有與NMOS晶體管的柵極電壓相同的電壓等級 時，進一步提高了功率效率。雖然已結(jié)合示意性實施例示出并描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說 將顯而易見的是，在不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的前提下，可進行修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種多級互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)功率放大器，包括激勵放大器，具有差動輸出端，使通過第一和第二輸入端輸入的差動信號反相，并通過 所述差動輸出端輸出相應(yīng)反相的信號；變壓器，用于功率匹配，具有連接在所述激勵放大器的差動輸出端之間的初級線圈以 及利用電磁感應(yīng)與所述初級線圈耦合、相對于所述初級線圈具有預(yù)定匝數(shù)比、且連接至直 流電(DC)調(diào)諧電壓端的次級線圈；以及功率放大器，功率放大通過所述變壓器的次級線圈的一端和另一端的差動信號，并通 過第一和第二輸出端輸出相應(yīng)功率放大的差動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述激勵放大器包括第一反相器，連接在第一工作電壓端與地之間，并使通過所述第一輸入端輸入的第一 輸入信號反相；以及第二反相器，連接在所述第一工作電壓端與地之間，并使通過所述第二輸入端輸入的 第二輸入信號反相。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述變壓器的初級線圈連接在 所述第一反相器的輸出端與第二反相器的輸出端之間，并且所述變壓器的次級線圈相對于所述初級線圈具有預(yù)定匝數(shù)比，并根據(jù)預(yù)定匝數(shù)比轉(zhuǎn)換 由所述初級線圈產(chǎn)生的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述功率放大器包括第一放大器，連接在第二工作電壓端與地之間，放大通過所述變壓器的次級線圈的一 端的信號，并通過所述第一輸出端輸出放大的信號；以及第二放大器，連接在所述第二工作電壓端與地之間，放大通過所述變壓器的次級線圈 的另一端的信號，并通過所述第二輸出端輸出放大的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述變壓器具有連接至所述次 級線圈的中間節(jié)點的調(diào)諧電壓端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述第一反相器包括第一 P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管，具有連接至所述第一工作電壓端的源 極、連接至所述第一輸入端的柵極、以及連接至所述第一反相器的輸出端的漏極；以及第一η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管，具有連接至所述第一反相器的輸出端的 漏極、連接至所述第一輸入端的柵極、以及接地的源極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級CMOS功率放大器，其中，當(dāng)所述第一PMOS晶體管根據(jù)通 過所述第一輸入端輸入的所述第一輸入信號導(dǎo)通時，所述第一 NMOS晶體管根據(jù)通過所述 第一輸入端輸入的所述第一輸入信號截止，并且當(dāng)所述第一 PMOS晶體管根據(jù)通過所述第一輸入端輸入的所述第一輸入信號截止時， 所述第一 NMOS晶體管根據(jù)通過所述第一輸入端輸入的所述第一輸入信號導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述第二反相器包括第二 PMOS晶體管，具有連接至所述第一工作電壓端的源極、連接至所述第二輸入端的 柵極、以及連接至所述第二反相器的輸出端的漏極；以及第二 NMOS晶體管，具有連接至所述第二反相器的輸出端的漏極、連接至所述第二輸入 端的柵極、以及接地的源極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級CMOS功率放大器，其中，當(dāng)所述第二PMOS晶體管根據(jù)通 過所述第二輸入端輸入的所述第二輸入信號導(dǎo)通時，所述第二 NMOS晶體管根據(jù)通過所述 第二輸入端輸入的所述第二輸入信號截止，并且當(dāng)所述第二 PMOS晶體管根據(jù)通過所述第二輸入端輸入的所述第二輸入信號截止時， 所述第二 NMOS晶體管根據(jù)通過所述第二輸入端輸入的所述第二輸入信號導(dǎo)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述第一和第二放大器中的每 個均具有包括兩個放大器的共發(fā)共基放大器構(gòu)造。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述第一放大器包括第三NMOS晶體管，具有漏極、連接至所述變壓器的次級線圈的一端的柵極、以及接地 的源極；以及第四NMOS晶體管，具有連接至所述第二工作電壓端和所述第一輸出端的漏極、連接至 預(yù)定第一偏壓端的柵極、以及連接至所述第三NMOS晶體管的漏極的源極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多級CMOS功率放大器，其中，所述第二放大器包括第五NMOS晶體管，具有漏極、連接至所述變壓器的次級線圈的另一端的柵極、以及接地的源極；以及第六NMOS晶體管，具有連接至所述第二工作電壓端和所述第二輸出端的漏極、連接至 預(yù)定第二偏壓端的柵極、以及連接至所述第五NMOS晶體管的漏極的源極。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，調(diào)諧電壓設(shè)置為具有與所述第 三和第五NMOS晶體管的導(dǎo)通電壓相同的電壓等級。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，第一工作電壓設(shè)置為具有與第 二工作電壓相同的電壓等級。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多級CMOS功率放大器，其中，第一和第二偏壓設(shè)置為具有比 所述第四和第六NMOS晶體管的導(dǎo)通電壓高的電壓等級。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多級CMOS功率放大器，其中，調(diào)諧電壓設(shè)置為具有的電壓等 級與分別通過所述變壓器的次級線圈的一端和另一端輸出的每個信號的峰間電壓的電壓 等級的一半相同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多級CMOS功率放大器，其包括激勵放大器，具有差動輸出端，使通過第一和第二輸入端輸入的差動信號反相，并通過差動輸出端輸出相應(yīng)反相的信號；變壓器，用于功率匹配，具有連接在激勵放大器的差動輸出端之間的初級線圈以及利用電磁感應(yīng)與初級線圈耦合的次級線圈，次級線圈相對于初級線圈具有預(yù)定匝數(shù)比，并連接至直流電(DC)調(diào)諧電壓端；以及功率放大器，功率放大通過變壓器的次級線圈的一端和另一端的差動信號，并通過第一和第二輸出端輸出相應(yīng)功率放大的差動信號。
文檔編號H03F3/20GK102055409SQ20101021523
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者元俊九, 南重鎮(zhèn), 裵孝根, 金基仲, 金胤錫 申請人:三星電機株式會社